Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aufschwung für Methanol?

24.08.2009
Neuer fester Katalysator für die direkte Niedertemperaturoxidation von Methan zu Methanol

Als Energieträger für Brennstoffzellen oder als Ersatz für Benzin rückt Methanol zunehmend in den Brennpunkt des Interesses - über seine Rolle als wichtiger Grundstoff für die chemische Industrie hinaus. Es ist erheblich effizienter und kostengünstiger zu speichern als Wasserstoff und ließe sich über das bestehende Tankstellennetz verteilen.

Wermuthstropfen ist die doch recht aufwendige Synthese von Methanol aus Erdgas oder Erdöl über den Umweg Synthesegas. Als hochinteressante Alternative gehandelt, dann aber wieder fallengelassen wurde die so genannte direkte Niedertemperaturoxidation von Methan zu Methanol. Ein Team um Ferdi Schüth vom Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim und Markus Antonietti vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam-Golm hat nun einen neuartigen Katalysator entwickelt. Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, könnte dieser dem Verfahren einen neuen Aufwind, wenn nicht gar den Durchbruch bescheren.

"Die Entwicklung von Katalysatoren für die direkte Niedertemperaturoxidation von Methan zu Methanol ist eine der bedeutendsten Herausforderungen der letzten Jahrzehnte in der Katalyse," sagt Schüth. Das Problem: Die Bindungen im Methan sind sehr stark und lassen sich nur schwer knacken. Zudem neigt Methanol dazu, unter den entsprechenden Reaktionsbedingungen zu Kohlendioxid weiterzureagieren. Es sind daher nicht nur hochaktive, sondern auch sehr selektive Katalysatoren notwendig.

Ein Durchbruch war die Entwicklung eines Platin-Komplexes durch eine Arbeitsgruppe um Roy Periana, der die Niedertemperaturoxidation von Methan in konzentrierter Schwefelsäure als Reaktionsmedium bei Temperaturen um 200 °C zu Methylsulfat - das sich weiter zu Methanol umsetzen lässt - bei guter Ausbeute und Selektivität katalysiert. Trotz vielversprechender Ergebnisse erschwerten aber unter anderem die aufwendige Abtrennung und das schwierige Recycling dieses gelöst vorliegenden Katalysators eine kommerzielle Anwendung des Verfahrens. Die Entwicklung wurde bis zur Pilotanlage vorangetrieben, dann aber nicht weiter verfolgt. "Ein fester Katalysator, der sich leicht abtrennen lässt, könnte einen solchen Prozess im kleinen Maßstab wieder interessant machen und so eine effektive, dezentrale Nutzung von Erdgas ermöglichen," sagt Schüth.

Den deutschen Wissenschaftlern ist es nun gelungen, einen solchen festen Katalysator zu entwickeln, dessen hohe Aktivität und Selektivität sowie ausgezeichnete Stabilität über etliche Recyclingschritte die Hoffnungen hinsichtlich einer technischen Nutzung rechtfertigen. "Unsere Entwicklung basiert auf einer kürzlich entdeckten Klasse von Hochleistungspolymeren," erklärt Antonietti. Durch Polymerisierung eines ringförmigen Moleküls, eines aromatischen Nitrils, entsteht ein Netzwerk, das der Chemiker "triazinbasiertes Polymer" nennt, abgekürzt als CTF (covalent triazin-based framework). Mit Platin beladen wird daraus ein hochwirksamer, leicht abtrenn- und wiederverwendbarer Katalysator.

Angewandte Chemie: Presseinfo 33/2009

Autor: Ferdi Schüth, Max-Planck-Institut für Kohlenforschung (Germany), http://www.mpi-muelheim.mpg.de/kofo/mpikofo_home.html

Angewandte Chemie 2009, 121, No. 37, 7042-7045, doi: 10.1002/ange.200902009

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://www.mpi-muelheim.mpg.de/kofo/mpikofo_home.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften